آکادمی و موسسه علمی پژوهشی ابن سینا

5-1    جمع بندی و نتیجه‌گیری

ازجمله نکات قابل‌توجه در مدیریت انرژی، بحث رفاه اجتماعی است. نحوه تخصیص منابع انرژی در بین مصرف‌کنندگان از چالش های اصلی یک سیستم مدیریت انرژی است. نحوه تخصیص منابع به رویکرد استفاده‌شده در رفاه اجتماعی و یا به‌عبارت‌دیگر به تعریف تابع رفاه اجتماعی وابسته است. این تعریف بر اساس رویکرد به کارایی و برابری انجام می پذیرد. در فصل اول، به بررسی سه دسته از شناخته‌شده ترین توابع، یعنی توابع رفاه اجتماعی مطلوبیت‌گرایان کلاسیک، تساوی گرایان و رالزین پرداختیم. توابع رفاه اجتماعی تساوی گرایان و رالزین به سبب کاهش بیش از اندازه کارایی در جامعه، عموماً در سیستم های مدیریت انرژی استفاده نمی شوند. تابع رفاه اجتماعی کلاسیک به دلیل حداکثر کردن کارایی جامعه، به‌عنوان پرکاربردترین تابع رفاه در اغلب مراجع مدیریت انرژی مورد استفاده قرار گرفته است.
سیستم های مدیریت انرژی، از لحاظ ساختار مدیریت، به سه دسته متمرکز، غیرمتمرکز و ترکیبی تقسیم می-شوند. در ساختار مدیریت انرژی متمرکز، تخصیص انرژی توسط نهادی متمرکز انجام می گیرد. در این ساختار، مدیریت انرژی به دو روش انجام می شود. در روش اول، مدیریت انرژی با  تعریف تعرفه های تشویقی و یا جریمه/پاداش به بار در صورت نقض/عمل به تعهدات انجام می شود و در روش دوم، بار به‌طور مستقیم توسط نهادی متمرکز کنترل می شود. کلیه مراجع بررسی شده در این ساختارِ مدیریت انرژی، از تابع رفاه اجتماعی کلاسیک به‌منظور تخصیص منابع استفاده کرده اند. در ساختار مدیریت انرژی غیرمتمرکز، بارها با اطلاع از قیمت های لحظه ای برق در چارچوب شبکه هوشمند، به‌صورت خودگردان اقدام به مدیریت انرژی می کنند. غالب انجام پروژه پایان نامه برق قدرت صورت گرفته در این ساختارِ مدیریت انرژی، عموماً بر چگونگی هماهنگی بارها به‌منظور دستیابی به حداکثر رفاه اجتماعی تمرکز دارد. در ساختارِ مدیریت انرژی ترکیبی، بارهای متصل به یک شبکه برق محلی به‌عنوان «خوشه ای از بارهای متصل‌به‌هم پاسخ-گو به قیمت» (CIPRD) در نظر گرفته می شوند. در این شبکه، مدیر سیستم پس از جمع آوری اطلاعات مورد نیاز بارهای شبکه، تخصیص مصرف انرژی به بارها را با هدف حداکثرسازی رفاه اجتماعی، بر اساس تابع هدف رفاه اجتماعی کلاسیک انجام می دهد. مدیریت انرژی بین مجموعه‌ای از CIPRDها به‌صورت غیرمتمرکز انجام می شود.
در فصل دوم به بررسی وضعیت برابری در مدیریت انرژی ترکیبی برای CIPRD پرداخته شد و مطالعه‌ای بر آن در یک شبکه نمونه انجام شد. با توجه به نتایج به‌دست آمده، قیود شبکه الکتریکی به‌صورت متفاوتی بر مازاد بارهای شبکه مؤثر است. بدین معنا که اعمال قیود شبکه سبب می شود تا مازاد بارهای شبکه به میزان متفاوتی نسبت به مقدار مازاد ایده آل خود (مازاد بارها در شرایطی که قیود شبکه الکتریکی محلی در نظر گرفته نشود) فاصله داشته باشند. این مسأله سبب می شود تا در ازای حداکثر کردن مازاد کل شبکه، برابری دارای ابهام باشد.
برای غلبه بر عدم وجود  برابری در مدیریت انرژی ترکیبی، هدف این پایان نامه، ارائه روشی مناسب برای برقراری برابری است؛ به قسمی که کارایی نیز به میزان قابل قبولی برقرار باشد. برای دستیابی به این هدف، مسأله تخصیص انرژی در ساختار مدیریت انرژی ترکیبی به‌صورت یک بازی همکارانه مدل شد. مبنای این نگاه به مدیریت انرژی این است که در کنار هم قرار  گرفتن اعضای CIPRD و مدیریت انرژی متمرکز آن‌ها زمانی مطلوب خواهد بود، که مطلوبیت به‌دست آمده برای اعضای خوشه از کنار هم بودن، بیش از عملکرد مستقل آن‌ها باشد. این موضوع بدین معنی است که مسأله مدیریت انرژی CIPRD اساساً یک بازی همکارانه است. 
با مدلسازی بازی همکارانه به‌صورت یک مسأله بهینه سازی چندهدفه مقید به قیود بارها و قیود شبکه الکتریکی، نقاط تعادل بازی همکارانه قابل‌محاسبه است. نقاط تعادل به‌دست آمده تشکیل‌دهنده جبهه پارتو هستند. به دلیل خطی  بودنِ مدل ارائه شده و در نتیجه محدب بودن مسأله بهینه‌سازی، کلیه نقاط جبهه پارتو از حل مسأله بهینه سازی تک‌هدفه‌ای که این هدف برابر با حاصل جمع وزن دار توابع هدف اصلی است و با تغییر وزن اهداف در تابع هدف حاصل می شوند، به‌دست می‌آید.

5-2    پیشنهادات جهت انجام پروژه پایان نامه برق قدرت آتی

 موضوعات تحقیقاتی زیر برای انجام پروژه پایان نامه برق قدرت در این حوزه پیشنهاد می‌شود.
•    این پایان‌نامه، اولین تحقیق در خصوص موضوع برابری در مسأله مدیریت انرژی ترکیبی کلاسیک از منظر برابری است. لذا برای مطالعه تأثیر قیود شبکه الکتریکی بر تخصیص انرژی، برای سادگی، قیود شبکه با استفاده از پخش توان DC مدل شد تا اهداف و نوآوری‌های پایان‌نامه به دور از چالش پیچیدگی‌های حاصل از قیود پخش توان AC مورد بررسی قرار گیرد. بنابراین، پیشنهاد می‌شود تا مسأله بهینه‌سازی انتخاب نقطه تعادل، با استفاده از پخش توان AC مدلسازی شده و نتایج آن با استفاده از پخش توان DC مقایسه شود.
•    در انجام پروژه پایان نامه برق قدرت حاضر برای سادگی و روشن شدن اصل نوآوری، از منابع عدم قطعیت در شبکه و وجود منابع تولید پراکنده صرف‌نظر شد. پیشنهاد می‌شود که مدل ارائه شده در این پایان‌نامه با در نظر گرفتن منابع عدم قطعیت و منابع تولید پراکنده توسعه داده شود. از منابع اصلی عدم قطعیت می‌توان، قیمت انرژی، خروج ناگهانی خطوط شبکه، قطع ناگهانی شبکه بالادست و تولید منابع انرژی تجدیدپذیر پراکنده را برای بررسی در اولویت قرار داد. 
•    در انجام پروژه پایان نامه برق قدرت حاضر، تنها به موضوع برابری و کارایی تخصیص انرژی در CIPRD در یک شبکه محلی پرداخته شد. اما در ساختار مدیریت انرژی ترکیبی، هماهنگی تخصیص انرژی بین CIPRDها به‌صورت غیرمتمرکز انجام می‌شود. بنابراین، موضوع حفظ برابری و کارایی در تخصیص انرژی در هر CIPRD در فرآیند هماهنگی با CIPRDهای دیگر موضوع تحقیقاتی است که می‌تواند در ادامه این پایان‌نامه بررسی شود. 
•    در کنار موضوع تحقیقاتی قبل، تعیین سازوکار هماهنگی غیرمتمرکز تخصیص انرژی در CIPRDهایی که مدیریت انرژی در هر یک از آن‌ها با هدف حفظ کارایی و برابری انجام می‌شود، خود موضوع تحقیقی مستقل است که در ادامه این پایان‌نامه پرداختن به آن پیشنهاد می‌شود.

جهت دانلود فایل کامل کلیک کنید

در صورت داشتن هرگونه سوال و یا نیاز به مشاوره در زمینه انجام پروژه پایان نامه برق قدرت با ما در ارتباط باشید.